Die Normen und wissenschaftlich begutachteten Arbeiten hinter der Grit Table
Jede Aussage in der Tabelle lässt sich auf eine der hier genannten Quellen zurückführen. Nutzen und zitieren Sie sie, und prüfen Sie unsere Arbeit.
Primärquellen und wissenschaftlich begutachtete Literatur zu den Aussagen der Grit Table. Jeder Eintrag enthält eine vollständige Quellenangabe, eine zugängliche URL, Angaben zur freien oder kostenpflichtigen Verfügbarkeit und einen Satz zur belegten Aussage. Der bisherige Datensatz stammte aus Händlerquellen und einem allgemeinverständlichen Buch (Schwarz, Sharpen This). Dieses Verzeichnis verankert die Kernaussagen in Normen und wissenschaftlich begutachteten Arbeiten.
Begriffe: „Kostenpflichtig“ bedeutet, dass der Volltext bezahlt werden muss (ISO, JIS, ANSI und die meisten Zeitschriftenartikel). „Frei zugänglich“ bedeutet, dass ein offenes PDF oder eine frei zugängliche Seite vorliegt. Ist eine Norm kostenpflichtig, während ein Hersteller oder Händler ihre Zahlentabellen frei wiedergibt, wird diese freie Wiedergabe vermerkt.
1. Korngrößenmessung: Ein Einzelwert reicht nicht, eine Verteilung schon
Diese Quellen stützen das Verteilungsmodell des Atlas: Schleifkörner sind unregelmäßig und nicht kugelförmig; eine einzelne Größe kann ein Korn daher nicht beschreiben. Erforderlich ist eine Korngrößenverteilung mit ausdrücklich gewähltem Äquivalentdurchmesser.
Jillavenkatesa, A., Lum, L. S. H., Dapkunas, S. J. (2001). NIST Recommended Practice Guide: Particle Size Characterization. NIST Special Publication 960-1, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD. DOI: https://doi.org/10.6028/NBS.SP.960-1. Freies PDF: https://tsapps.nist.gov/publication/get_pdf.cfm?pub_id=850451. Frei zugänglich (Veröffentlichung der US-Regierung). Belegt das Verteilungsmodell. Führt den äquivalenten Kugeldurchmesser gerade deshalb ein, weil reale Partikel nicht kugelförmig sind. Erklärt außerdem, dass eine gemessene Korngrößenverteilung vom verwendeten Gerät und Verfahren abhängt. Der stärkste einzelne frei zugängliche Beleg für diesen Abschnitt und Abschnitt 2.
Allen, T. (1997). Particle Size Measurement, 5. Auflage. Powder Technology Series, Chapman and Hall / Springer. Springer-Kapitel „Particle size, shape and distribution“: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-94-009-0417-0_4. Ausleihbarer Scan: https://archive.org/details/particlesizemeas0000alle. Teilweise kostenpflichtig (Springer-Kapitel kostenpflichtig; Exemplar im Internet Archive kostenlos ausleihbar). Belegt das Verteilungsmodell und die Verfahrensübersicht. Standardwerk zu Äquivalentkugeldurchmessern (Sieb-, Stokes-, Projektionsflächen- und Volumenäquivalent) sowie zur Aussage, dass ein einzelner Wert ein unregelmäßiges Korn nicht beschreibt.
ISO 9276-6:2008. Representation of results of particle size analysis, Part 6: Descriptive and quantitative representation of particle shape and morphology.https://www.iso.org/standard/39389.html. Kostenpflichtig (Lesevorschau unter https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:9276:-6). Belegt das Verteilungsmodell. Diese ISO-Norm legt die Form- und Morphologiemerkmale fest, die bei unregelmäßigen Partikeln zusätzlich zu einer einzelnen Größenangabe erforderlich sind.
ISO 9276-2:2014. Representation of results of particle size analysis, Part 2: Calculation of average particle sizes/diameters and moments from particle size distributions.https://www.iso.org/standard/57641.html. Kostenpflichtig. Belegt das Verteilungsmodell. Definiert, wie mittlere Durchmesser aus einer Verteilung berechnet werden. Damit ist die Verteilung Gegenstand der Beschreibung, nicht ein Einzelwert.
2. Messverfahren und warum ihre Ergebnisse voneinander abweichen
Diese Quellen belegen, dass Korngrößen mit verschiedenen Verfahren gemessen werden (Prüfsiebung, Sedimentation, Laserbeugung, elektrische Messzone / Coulter-Verfahren, REM- oder optische Bildanalyse). Jedes Verfahren liefert einen anderen Äquivalentdurchmesser, sodass die Zahlen nicht übereinstimmen. Jede der folgenden ISO-Verfahrensnormen definiert einen dieser Äquivalentdurchmesser.
ISO 13317-1:2024. Determination of particle size distribution by gravitational liquid sedimentation methods, Part 1: General principles, requirements and guidance.https://www.iso.org/standard/78456.html. Kostenpflichtig. Belegt die Sedimentation (Stokes- / Sinkgeschwindigkeitsdurchmesser). Mikrokörnungen werden durch Sedimentation klassifiziert; das Verfahren ist daher für das feine Ende relevant.
ISO 13322-1:2014. Particle size analysis, Image analysis methods, Part 1: Static image analysis methods (mikroskopische und REM-Bildanalyse). https://www.iso.org/standard/51257.html. Kostenpflichtig. Belegt die REM- / optische Bildanalyse (projektionsflächenäquivalenter Durchmesser oder Äquivalentkreisdurchmesser).
Vergleichsarbeiten von Hyslip, J. P., und die bodenkundliche Literatur zum Methodenvergleich. Repräsentative frei zugängliche Arbeiten, die quantifizieren, wie verschiedene Verfahren bei derselben Probe voneinander abweichen:
„Determination of Particle Size Distribution: Comparison of Standard Hydrometer Method and Laser Diffraction Analysis.“ Forests 15(2):327 (2024). https://www.mdpi.com/1999-4907/15/2/327. Frei zugänglich (Open Access).
„Adequacy of laser diffraction for soil particle size analysis.“ PLoS ONE. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5417517/. Frei zugänglich (Open Access). Belegt: Messverfahren liefern unterschiedliche Ergebnisse. Wissenschaftlich begutachteter Nachweis, dass Sedimentation und Laserbeugung bei derselben Probe unterschiedliche Größengrenzen ergeben, weil nicht kugelförmige Partikel unterschiedlich erfasst werden. Diese Arbeit eignet sich als wissenschaftlich begutachteter Beleg für die Aussage über abweichende Messergebnisse, unabhängig von Normen oder Herstellerquellen.
Microtrac, „Different Particle Analysis Techniques Compared“.https://www.microtrac.com/applications/knowledge-base/different-particle-analysis-techniques-compared/. Frei zugänglich (Hersteller-Wissensdatenbank, nicht wissenschaftlich begutachtet). Belegt abweichende Ergebnisse verschiedener Messverfahren. Anschauliches Beispiel dafür, dass Siebung, Laserbeugung und Bildanalyse beim selben unregelmäßigen Pulver unterschiedliche Ergebnisse liefern. Zur Veranschaulichung geeignet, nicht als Primärbeleg.
Hinweis: Kein einzelner wissenschaftlich begutachteter Satz führt genau diese fünf benannten Verfahren gemeinsam auf. Die Liste ist aus den fünf oben genannten ISO-Verfahrensnormen und NIST 960-1 zusammengestellt. NIST behandelt vier der fünf Verfahren; die elektrische Messzone wird von ISO 13319 statt von NIST 960-1 abgedeckt. Falls eine einzige Quelle gewünscht ist: Allens Lehrbuch behandelt alle fünf.
3. Normen zur Körnungsklassifizierung (Zuordnung von Körnungsnummern zu Mikrometerwerten)
Dies sind die grundlegenden Definitionen hinter den als „Norm“ eingeordneten Zeilen der Stufe A im Atlas. Jede Körnungsnummer ist eine Bezeichnung, die durch eines dieser Systeme definiert wird. Am feinen Ende stimmen die Systeme nicht überein. ISO 8486 entspricht FEPA-F (gebundene Schleifmittel), ISO 6344 entspricht FEPA-P (Schleifmittel auf Unterlage): ISO veröffentlicht das Prüfverfahren, FEPA hat die Körnungen eingeführt. Für die formale Definition ISO zitieren, für die Zahlentabellen FEPA oder die frei zugänglichen Tabellen.
ISO 6344-3:2021. Coated abrasives, Part 3: Microgrit sizes P240 to P5000.https://www.iso.org/standard/78219.html. Kostenpflichtig. Belegt die Definition feiner P-Mikrokörnungen (das feine Ende von Schleifpapier, das am stärksten von den Systemen für gebundene Schleifmittel und von JIS abweicht). Vorgänger für P240 bis P2500: ISO 6344-3:2013, https://www.iso.org/standard/56010.html.
JIS R 6001:1998. Bonded abrasive grain sizes (japanische Industrienorm; das JIS-#-System, mit dem Wassersteinkörnungen angegeben werden). Japanese Standards Association. Englische Fassung im ANSI Webstore: https://webstore.ansi.org/standards/jis/jis60011998. Kostenpflichtig. 2017 wurde die Norm in JIS R 6001-1:2017 (Makrokörnungen) und JIS R 6001-2:2017 (Mikrokörnungen) aufgeteilt und an ISO 8486 angeglichen: https://webstore.ansi.org/standards/jis/jis60012017. Belegt die Zuordnung von JIS-#-Nummern zu Mikrometerwerten. Durch die Angleichung von 2017 sind heutige JIS-#-Werte den älteren JIS-Nummern ähnlich, aber nicht identisch.
ANSI/UAMA B74.18-2018. Grading of Certain Abrasive Grain on Coated Abrasive Material (das CAMI-Körnungssystem für US-Schleifpapier). Unified Abrasives Manufacturers Association. https://store.accuristech.com/standards/ansi-uama-b74-18-2018. Herausgeber: https://uama.org/publications/. Kostenpflichtig. Belegt die CAMI-Definition für Schleifmittel auf Unterlage (die US-„Körnung 400“ bei etwa 22 Mikrometern, deutlich feiner als FEPA P400).
FEPA-Normen 42 (gebundene Schleifmittel, F-Körnung) und 43 (Schleifmittel auf Unterlage, P-Körnung). Federation of European Producers of Abrasives. Normenverzeichnis: https://fepa-abrasives.org/abrasives/standards/. Aktuell sind die Teile von 2006 (42-1 und 42-2, Makro-/Mikrokörnungen F4 bis F2000; 43-1 und 43-2, Makro-/Mikrokörnungen P12 bis P2500). Das FEPA-Verzeichnis ist frei zugänglich; die vollständigen normativen Dokumente sind nur käuflich erhältlich. Freie Wiedergaben der D50-Werte für FEPA-F-Mikrokörnungen: https://gnpgraystar.com/wp-content/uploads/2020/05/FEPAFStandard.pdf und http://www.iabrasive.com/articles/microgrits-f230-f2000-specifications-fepa-42-2-2006. Belegt die europäischen F-Definitionen (gebunden) und P-Definitionen (auf Unterlage) sowie die Atlas-Aussage, dass „FEPA“ allein mehrdeutig ist: F und P sind unterschiedliche Systeme mit unterschiedlichen Zahlen.
Grit Size Conversion Chart, Metallographic and Materials Society (metallography.org).https://www.metallography.org/resources/grit-size-chart. Frei zugänglich. Nennt FEPA 43-GB, ANSI B74.18 und JIS R6010 als Grundlage. Belegt sowohl die normierte Zuordnung als auch die Abweichungen zwischen den Systemen am feinen Ende. Bestätigt unabhängig die README-Zahlen: ANSI/CAMI 400 wird mit 22 Mikrometern angegeben, FEPA P400 mit 35 und JIS 400 mit 32. Die Quelle erklärt, dass ab etwa Körnung 240 keine 1:1-Umrechnung zwischen den Systemen möglich ist. Die README-Angabe „CAMI 400 etwa 23, FEPA P400 etwa 35“ stimmt innerhalb der Rundung mit diesen veröffentlichten Werten überein.
4. Schärfforschung (REM-Untersuchungen von Schneiden und Tribologie des Abziehens)
Verhoeven, J. D. (2004). Experiments on Knife Sharpening. Emeritierter Professor, Department of Materials Science and Engineering, Iowa State University, Ames, IA. September 2004. PDF: https://northarmknives.com/wp-content/uploads/2016/01/knifeshexps.pdf. Zweite Quelle: https://archive.org/details/experiments-on-knife-sharpening (Internet Archive). Frei zugänglich. Ein selbst veröffentlichter technischer Bericht ohne formales Begutachtungsverfahren, aber eine sorgfältige REM-Studie und die meistzitierte Primärquelle zur Schärfmetallurgie im Amateurbereich (Verhoeven ist Mitautor der begutachteten Arbeiten zu Damaszenerstahl). Belegt mehrere Atlas-Aussagen direkt durch eigene REM-Aufnahmen:
Eine als feiner beworbene Körnung garantiert keine feinere Schleifwirkung. Seine japanischen Wassersteine mit Körnung 6000 und 8000 erzeugten praktisch dieselbe Schneide; die Riefen waren „auf dem vermeintlich gröberen Stein mit Körnung 6000 möglicherweise etwas feiner“. Er schreibt: „Eine als feiner beworbene Körnung im Bereich von 6000 bis 8000 garantiert keine feinere Schleifwirkung.“ Dies ist der stärkste einzelne Primärbeleg für die Atlas-These, dass feine Körnungsnummern unzuverlässig sind.
Der Stein oder die Scheibe formt die Schneide und hinterlässt einen Grat; die abschließende Politur entfernt ihn. Von den drei untersuchten Abziehverfahren schnitt ein mit Chromoxid oder Diamantpaste bestrichener Lederriemen am besten ab. Er erzielte Schneidenbreiten von 0.3 bis 0.5 Mikrometern, entsprechend dem Niveau von Rasierklingen.
Für die Poliermittel werden Korngrößen genannt: 0.5 Mikrometer für Chromoxid sowie 1 und 6 Mikrometer für Diamant-Aerosolsprays. Mit 1-Mikrometer-Diamant wurden optimale Schneidenbreiten von etwa 0.3 Mikrometern erreicht, mit 0.5-Mikrometer-Chromoxid etwa 0.4 Mikrometer. Der Wechsel von Chromoxid zu 1-Mikrometer-Diamant oder von 6- zu 1-Mikrometer-Diamant brachte kaum Verbesserungen. Dies stützt die Aussage des Atlas, dass eine weitere Verfeinerung ab einem gewissen Punkt für die Schneide kaum noch etwas bewirkt.
Eine DMT-Diamantschärfplatte mit Körnung 1200 (Diamant in einer Nickelmatrix auf einer Stahlplatte) erzeugte „überraschend große Schleifspuren“, gröber als die Wassersteine. Eine wichtige Differenzierung für die Diamantkategorie im Atlas: Eine galvanisch belegte Diamantplatte schleift gröber, als ihre Körnungsangabe vermuten lässt. Dies ist von Diamantpaste zu unterscheiden.
Gratbildung gehört zum Schärfen auf Steinen oder Scheiben. Feinere Schleifmittel hinterlassen einen kleineren Grat (etwa 0.5 Mikrometer bei den Wassersteinen, 1 bis 1.5 Mikrometer bei Scheiben mit Körnung 1000 und 2 bis 4 Mikrometer bei Scheiben mit Körnung 200).
5. Japanische Natursteine (die Angabe von ~2 bis 3 Mikrometern für Radiolarien-Siliziumdioxid)
Science of Sharp, „JNAT Slurry, Part 2“ (2016).https://scienceofsharp.com/2016/03/29/jnat-slurry-part-2/. Frei zugänglich (Blog, aber eigene REM/EDX-Untersuchungen des Autors als Primärquelle). REM und EDX von Schleifschlamm aus vier Nakayama-Steinen. Belegt sowohl die Korngröße als auch die Zusammensetzung. Direkte Beobachtung: „Siliziumdioxidpartikel von etwa 3 Mikrometern sind sichtbar, mit für Radiolarien-Siliziumdioxid typischen Abmessungen und Formen.“ Identifiziert die Siliziumdioxidpartikel aus Radiolarien als Schleifmittel und den phyllosilikatischen Ton als Bindemittel. Der belastbarste einzelne gemeinsame Beleg für die Aussagen zu japanischen Natursteinen; Primärquelle durch eigene Aufnahmen.
Science of Sharp, „Does J-nat Slurry Break Down?“ (2014).https://scienceofsharp.com/2014/05/28/does-j-nat-slurry-break-down/. Frei zugänglich. Frühere REM/EDX-Arbeit zur Bestimmung der Siliziumdioxid- und Silikatphasen. Auf dieser Seite findet sich auch in einem Leserkommentar die Zuschreibung „Masumura Tajiro 1979, 2 bis 3 Mikrometer“ (siehe den Vorbehalt unten).
Mikami (Mikakami), T., Mukai, K., Tokura, N., Imoto, N. (2002). Relationships among quartz crystallinity index, grain size of quartz, and conodont color alteration index of bedded cherts in the Tamba Belt, Southwest Japan. Journal of the Geological Society of Japan (Chishitsugaku Zasshi), 108(12), 806-812. DOI: https://doi.org/10.5575/geosoc.108.12_806. J-STAGE: https://www.jstage.jst.go.jp/article/geosoc1893/108/12/108_12_806/_article. Frei zugänglich (Open Access, Japanisch mit englischer Zusammenfassung). Belegt die Geologie und die Korngrößenangabe. Wissenschaftlich begutachtete Messung der Quarzkorngröße in den geschichteten Hornsteinen des Tamba-Gürtels, genau jener geologischen Formation, aus der die Abziehsteine von Kyoto und Tanba stammen. Die Quarzkorngröße liegt im niedrigen einstelligen Mikrometerbereich und korreliert mit der thermischen Vorgeschichte. Der unabhängig ermittelte begutachtete Wert, der der Angabe „2 bis 3 Mikrometer“ am nächsten kommt.
Matsuda, T., Isozaki, Y. (1991). Well-documented travel history of Mesozoic pelagic chert in Japan. Tectonics, 10(2), 475. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1991Tecto..10..475M/abstract. Zusammenfassung frei zugänglich, Volltext kostenpflichtig. Belegt den Ursprung aus Radiolarien. Zeigt, dass die geschichteten Hornsteine des Mino-Tamba-Gürtels pelagische Radiolariensedimente aus Trias bis Jura sind. Darauf beruht die geologische Einordnung des Schleifminerals als „Radiolarien-Siliziumdioxid“.
Bernal Cutlery, „Natural Stone Primer“.https://bernalcutlery.com/pages/natural-stone-primer. Frei zugänglich (Händlerquelle, nicht wissenschaftlich begutachtet). Belegt die allgemeinverständliche Darstellung zu Radiolarien-Siliziumdioxid. Nur zur Einordnung nutzen; für das Alter ist die oben genannte begutachtete Geologie maßgeblich (Bernal nennt die Kreidezeit, geologische Arbeiten datieren den Hornstein auf Trias bis Jura).
Vorbehalte und schwache Belege (für entsprechend vorsichtige Formulierungen im Atlas)
„Masumura Tajiro 1979, 2 bis 3 Mikrometer“ ist keine geprüfte Primärquelle. Die Angabe lässt sich nur auf einen Leserkommentar zum Science-of-Sharp-Beitrag von 2014 zurückführen. Dort wird sie einer populären Broschüre („The Charm of The Stones of Kyoto“) zugeschrieben, keinem Zeitschriftenartikel. Der lateinisch geschriebene Name ließ sich keinem verzeichneten Autor zuordnen; weder ein Bibliotheksnachweis noch eine digitalisierte Ausgabe wurde gefunden. Der Kommentator selbst ist unsicher, woher die Proben stammten. „Masumura 1979“ daher nicht als geprüften Primärwert darstellen. Für die Zahl Science of Sharp 2016 (etwa 3 Mikrometer, eigene REM-Aufnahmen) und Mikami et al. 2002 (wissenschaftlich begutachtete Quarzkorngrößen derselben Formation) zitieren. Masumura nur als „häufig zugeschriebene Quelle“ erwähnen.
Die genaue Aufzählung der fünf Verfahren (Siebung, Sedimentation, Laserbeugung, elektrische Messzone, Bildanalyse) ist aus den fünf ISO-Verfahrensnormen zusammengestellt, nicht aus einem einzigen begutachteten Satz zitiert. Allens Lehrbuch kommt einer einzelnen Quelle für alle fünf am nächsten. Die Liste kann als durch Normen gestützt bezeichnet werden, sollte aber nicht einem einzelnen Aufsatz zugeschrieben werden.
Die FEPA-Unterscheidung zwischen Makrokörnungen durch Siebung und Mikrokörnungen durch Sedimentation stammt aus FEPA-Zusammenfassungen und Herstellerseiten. Sie wird hier nicht aus dem normativen Volltext zitiert (die vollständigen FEPA-Dokumente sind nur käuflich erhältlich). Als Zusammenfassung der FEPA darstellen.
Verhoeven (2004) ist ein selbst veröffentlichter Bericht, nicht formal wissenschaftlich begutachtet. Als sorgfältige REM-Studie eines emeritierten Professors für Werkstoffwissenschaft darstellen, wie sie im Fachgebiet eingeordnet wird, nicht als begutachteten Zeitschriftenaufsatz.